UNIVERSIDAD DEL SALVADOR ESCUELA DE VETERINARIA PROGRAMA 1. CARRERA: VETERINARIA 2. MATERIA/ SEMINARIO/OBLIGACION ACADEMICA: BIOQUIMICA 3. AÑO ACADÉMICO: 2014 4. SEDE:DELEGACION PILAR 5. COMPOSICIÓN DE LA CÁTEDRA: Dra. Adriana Fernandez Suarez y Veterinarias Noemi Mora y Maria Veronica Achi 6. ASIGNACIÓN HORARIA: 160 horas 7. FUNDAMENTACIÓN DE LA MATERIA/SEMINARIO EN LA CARRERA: Adquirir los conocimientos bioquímicos para comprender, en las distintas especies animales, el funcionamiento básico de los procesos biológicos que permitan interpretar los fenómenos fisiológicos y patológicos. 8. EJE/ÁREA EN QUE SE ENCUENTRA LA MATERIA/SEMINARIO DENTRO DE LA CARRERA: Ciencias Básicas 9. OBJETIVOS DE LA MATERIA/SEMINARIO: Estudio de los componentes de la materia que constituye los seres vivos. Adquisición de los conocimientos básicos sobre el mecanismo de funcionamiento bioquímico y las transformaciones metabólicas de las biomoléculas en animales. Incorporarlos los conocimientos bioquímicos necesarios para comprender los fenómenos fisiológicos y patológicos en las especies animales Entrenamiento en las lógicas biológicas de los seres vivos. 10. UNIDADES TEMÁTICAS, CONTENIDOS, BIBLIOGRAFÍA POR UNIDAD TEMÁTICA: UNIDAD TEMÁTICA N I : ESTRUCTURA QUIMICA DE LA MATERIA VIVA. AZUCARES, LIPIDOS Y PROTEINAS. Estructura química de la materia viva. Principales componentes del protoplasma: agua, hidratos de carbono, lípidos, proteínas y materias inorgánicas. Hidratos de carbono: composición, monosacáridos, isomería, estereoisomería, disacáridos, polisacáridos. Lípidos: ácidos grasos, grasas neutras, 1
fosfoglicéridos, ceras, glicerofosfatos, glicolípidos, lipoproteínas. Esteroides. Vitaminas. Aminoácidos: clasificación, propiedades. Proteínas: estructura de los péptidos: primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria. Propiedades ácido - base. Variación de la solubilidad en función del ph, temperatura y fuerza iónica. Fraccionamiento de proteínas plasmáticas. UNIDAD TEMÁTICA N II : BIOENERGETICA Rutas metabólicas y transferencia de energía. Ciclo del carbono y del nitrógeno. Anabolismo. Catabolismo. Ciclo energético de las células. Termodinámica: Equilibrio químico. Energía. Tipos de energía. Definición de sistemas. Primer y segundo principio de la termodinámica. Entalpía y entropía. Variación de la energía libre y sentido de las reacciones. Reacciones endergónicas y exergónicas. Reacciones acopladas. Compuestos de alta energía: potencial de transferencia de los grupos fosfato. ATP. Donores y aceptores de grupos fosfato. UNIDAD TEMÁTICA N III : ENZIMAS Su importancia biológica. Papel catalítico. Cofactores. Coenzimas. Clasificación. Complejo enzimasustrato. Especificidad de la actividad enzimática. Sitio activo. Estado estacionario. Ecuación de Michaelis- Menten. Siatemas multienzimáticos. Medida de la actividad enzimática. Velocidades iniciales. Significado de las constantes Km y V máxima. Influencia del ph y de la temperatura sobre la actividad. Inhibidores irreversibles y reversibles competitivos y no competitivos. Factores de regulación de la actividad enzimática. Regulación alostérica. Isoenzimas. Vitaminas como coenzimas. UNIDAD TEMÁTICA N IV : DIGESTION Y METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO. Nociones de digestión. Diferencia entre procesos digestivos y metabólicos. Digestión: saliva, jugo gástrico, jugo pancreático, jugo entérico, bilis, absorción.entrada de glucosa a la célula. Glucolisis: Objetivo y universalidad. Enzimas reguladoras. Balance energético. Condiciones energéticas para el funcionamiento de la vía. Entrada de otros azúcares a la vía glucolítica. Fermentaciones, su significado fisiológico.gluconeogénesis: Objetivo de la vía. Enzimas reguladoras. Condiciones energéticas para su funcionamiento. Tejidos con actividad de glucogénesis. Vías de las pentosas: Objetivos metabólicos de la vía. Etapa oxidativa y no oxidativa. Obtención de NADPH y D-Ribosa. Conversión de metabolitos de la vía glucolítica. Glucogenolisis: Acciones de la fosforilasa, transferasa y enzima desramificante. Caractererísticas de la enzima reguladora. Glucogenogénesis: Importancia de los nucleótido - azúcares en la síntesis de glucógeno y otros polisacáridos. Síntesis de disacáridos e interconversión de azúcares. Glucogenosintetasa: sus formas. Enzima ramificante. Fosfoglucomutasa. UNIDAD TEMÁTICA N V: OXIDACIONES BIOLOGICAS Introducción teórica: Ciclo de Krebs, su ubicación celular. Complejo de la piruvato deshidrogenasa. Acetil CoA y oxalacetato. Papel anfibólico del ciclo. Enzimas reguladoras. Energética del ciclo. Reacciones anapleróticas o de relleno. Balance energético de la combustión total de la glucosa. Vinculaciones del ciclo con el metabolismo de hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Concepto de óxido-reducción. Agentes oxidantes y reductores. Potencial de óxido-reducción estandar. Predicción de la dirección de las reacciones. Oxidaciones biológicas. Cadena respiratoria mitocondrial: importancia metabólico-fisiológica. Transportadores de electrones: deshidrogenasas, citocromos, coenzima Q. Fosforilación oxidativa: mecanismo e inhibidores. Acoplamiento al transporte electrónico. Fosforilación a nivel de sustrato. UNIDAD TEMÁTICA N VI : METABOLISMO DE LIPIDOS Y SU REGULACION Lípidos: su función. Nociones sobre digestión de lípidos: emzimas digestivas. Absorción a nivel intestinal, resíntesis. Transporte de lípidos en sangre: ácidos grasos libres, quilomicrones, VLDL, LDL y HDL. Lipoproteinlipasa. Catabolismo de los ácidos grasos: activación y entrada a mitocondrias. Oxidación. Degradación de ácidos grasos insaturados y de cadena impar. Anabolismo de ácidos grasos: sistema enzimático de la ácidograso sintetasa. Precursores. Agente reductor. Enzima reguladors de la vía: acetilcoacarboxilasa. Biosíntesis de ácidos grasos triacilglicéridos. Síntesis de los fosfolípidos. Síntesis 2
del colesterol: su regulación. Cuerpos cetónicos: su formación y utilización por los tejidos. Regulación : lipólisis y lipogénesis: procesos que abarcan. Su control nutricional y hormonal. UNIDAD TEMÁTICA N VII : METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS Y DEL HEMO. Introducción: digestión de proteínas, enzimas proteolíticas. Absorción de aminoácidos a nivel intestinal. Función del hígado en el metabolismo de los aminoácidos. Catabolismo de los aminoácidos: transaminación y desaminación oxidativa. Glutamatodeshidrogenasa: su importancia. Destino del amoníaco. Ciclo de la urea. Destino del residuo hidrocarbonado de los aminoácidos. Aminoácidos esenciales y no esenciales. Función de las reacciones de transaminación en el anabolismo de los aminoácidos. Interrelación del metabolismo de los aminoácidos con otras vías. Metabolismo del hemo: biosíntesis y catabolismo. UNIDAD TEMÁTICA N VIII : HORMONAS Sistema endócrino de los mamíferos. Naturaleza química y función. Hormonas hipofisiarias: somatotropina, tirotropina, adrenocorticotrofina, gonadotropinas,prolactina, melanocitoestimulante, oxitocina, vasopresina. Hipotálamo: factores de liberación. Hormonas tiroideas: tiroxina, triiodotironina. Hormonas paratiroideas:caqlcitonina y paratormona. Hormonas de la corteza y de la médula adrenal: glucocorticoides, mineralocorticoides, corticoides androgénicos, adrenalina, noradrenalina. Hormonas pancreáticas: insulina y glucagón. Gonadas: hormonas segragadas por los ovarios y testículos. Transducción de señales: receptores. Sistemas de segundos mensajeros: AMPc. UNIDAD TEMÁTICA N IX: REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO Introducción teórica: vías de entrada y salida de la glucosa a sangre. Sistema hipoglucemiante: insulina. Sistema hiperglucemiante: glucagon, adrenalina, glucocorticoides. Acciones metabólicas a nivel de hígado, músculo, tejido adiposo y otros tejidos periféricos. Importancia del par fisiológico insulinaglucagon. Mecanismos de acción a nivel celular. UNIDAD TEMÁTICA N X : INTEGRACION Y REGULACION METABOLICAS Interconversión de hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Ejemplos de regulación metabólica. Regulación de la síntesis y degradación del glucógeno. Regulación de la glucólisis y de la gluconeogénesis. Efecto Pasteur.Regulación del ciclo del ácido cítrico. Regulación del metabolismo de los ácidos grasos. Regulación del metabolismo de los compuestos nitrogenados. Papel regulador de los ATP. Sistemas commutadores de hidrógeno. UNIDAD TEMÁTICA N XI : DIGESTION Y METABOLISMO EN POLIGASTRICOS Aspectos fundamentales de los procesos fermentativos del rumen. Digestión y metabolismo de compuestos nitrogenados: degradación de proteínas, metabolismo de péptidos y aminoácidos, utilización de urea, utilización de amonio, proteína microbiana. Digestión y metabolismo de polisacáridos de pared celular de plantas: digestión de polisacáridos de reserva y estructurales, enzimas microbianas, fermentación de carbohidratos, metano. Digestión y metabolismo de lípidos: composición de lípidos de la dieta, hidrólisis, biohidrogenación. Manipulación de los procesos fermentativos del rumen. UNIDAD TEMÁTICA N XII : METABOLISMO EN TEJIDOS Perfil metabólico de los tejidos. Músculo: estructura. Proteínas. Contracción muscular. Metabolismo muscular. Trabajo aerobio y anaerobio. Tejido adiposo. Tejido nervioso: impulso nervioso, neurotransmisores, neuropéptidos, receptores. Hígado: hidratos de carbono, lípidos, aminoácidos. Detoxificación de sustancias extrañas al organismo animal. UNIDAD TEMÁTICA N XIII: ASPECTOS GENETICOS DEL METABOLISMO 3
Acidos nucleicos: su estructura molecular. ADN: conformación Z y desnaturalización. Cromatina. ADN circular. Estructura del RNA mensajero, de transferencia y ribosómico. Metabolismo de los nucleótidos púricos y pirimidínicos. Biosíntesis de purinas y pirimidinas.productos del catabolismo. Información genética. Biosíntesis de ADN, replicación. ADN recombinante. Biosíntesis de ARN, transcripción. ARN de transferencia, ribosómico y mensajero. Southern blotting. Transcriptasa inversa. Código genético, propiedades. Mutaciones. Mecanismos de la biosíntesis de proteínas, traducción. Nociones sobre regulación de la síntesis de proteínas: inducción y represión de síntesis de enzimas. Regulación de la expresión génica en eucariotas y procariotas. Acción de los antibióticos sobre la síntesis de proteínas. Clonado de genes. BIBLIOGRAFIA - Lehninger Principios de Bioquímica. Cox MM, Nelson DL. Ed: Omega 5ªedición.2007 - Química Biológica. Blanco A. 9ª.edición revisada en 2011.Ed: El Ateneo. -Bioquímica. Stryer L., Berg JM, Tymoczko JL. Ed: Reverté SA. 7ª.edición. 2013 -Bioquímica. Mathews CK, van Holde KE, Ahern KG. Ed: Pearson Educación.3a.edición.2008. Bibliografia especifica para unidad temática XI Church, D. The ruminant animal. ed. prentice hall. 1993 -Digestión Ruminal y Metabolismo. Canelón J, Marcos E. Publicación Miscelánea Nº38, INTA. 1985 4
11. RECURSOS METODOLÓGICOS: Las unidades temáticas se desarrollan en forma teórica complementada con trabajos prácticos de laboratorio y seminarios de integración de temas. Objetivos: Desarrollar el hábito de trabajo en equipo. Estimular la reflexión y el pensamiento crítico para resolver problemas concretos. Conocer las técnicas analíticas más utilizadas en el laboratorio veterinario. Relacionar los conocimientos teóricos con los aspectos prácticos. Profundizar y desarrollar la reflexión sobre la interelacion de los contenidos teóricos Relacionar los resultados de los análisis al diagnostico veterinario Temas desarrollados: Soluciones Objetivo general: Adquirir el manejo necesario para trabajar con soluciones. Trabajo Práctico: Familiarizarse en la preparaciones de soluciones, diluciones seriadas y cálculos de concentración. Guía de problemas: Repasar y actualizarse en las distintas formas de expresar la concentración de una solución. Calculo de dosificación para la aplicación de fármacos veterinarios. Colorimetría / Espectrofotometría Objetivo general: Comprender los fundamentos de los métodos fotocolorimetricos y espectrofotométricos usados con frecuencia en laboratorios de diagnóstico. Trabajo Práctico I: Determinación de espectros de absorción de proteínas plasmáticas. Objetivo: Determinar la longitud de onda correspondiente a la máxima absorción de las proteínas plasmáticas dosadas por el método de Biuret. Trabajo Practico II: Dosaje de proteínas plasmáticas Objetivo: Determinación de proteínas plasmáticas totales en plasma bovino y ovino y relacionar los valores obtenidos con los normales. Guía de problemas: resolución de problemas mediante la utilización de los métodos espectrofotométricos y su utilización para el análisis de distintos compuestos biológicos. Hidratos de carbono: Objetivo: Estudiar la regulación hormonal del metabolismo de los hidratos de carbono. Trabajo Práctico: Glucemia Objetivo: Determinar la concentración de glucosa en sangre de bovino y compararla con los valores normales para la especie. Relacionar los valores obtenidos con los mecanismos de regulación. Comparación de los valores normales de glucemia entre monogástricos y poligástricos. Aminoácidos: Objetivo: Estudiar el metabolismo de los aminoácidos. 5
Trabajo Práctico: Determinación de la actividad de las transaminasas GPT y GOT por el método de Reitman y Frankel. Objetivo: Determinar la actividad enzimática de las transaminasas GPT y GOT en suero sanguíneo y compararlas con los valores normales para la especie. Valor de la medición para el diagnóstico clínico. Trabajo Práctico: Uremia Objetivo: Determinar la concentración de urea en plasma bovino y compararla con los valores normales para la especie. Seminarios de integración y regulación metabólicas Objetivo general : Interrelacionar los conocimientos sobre las distintas vías metabólicas y su regulación hormonal a fin de comprender los procesos integrales del funcionamiento bioquímico de los seres vivos. Trabajos prácticos: Seminarios basados en cuestionarios sobre metabolismo de hidratos de carbono, lípidos, proteínas, hormonas, integración metabolica, rumia y aspectos genéticos. 12. MODALIDAD DE EVALUACIÓN PARCIAL: Los alumnos rendirán dos exámenes parciales escritos que incluyen contenidos teóricos dictados y prácticos. Los últimos se basan en problemas que relacionan las practicas realizadas con diagnósticos veterinarios. Los parciales tendrán un recuperatorio cada uno. Para seguir cursando los alumnos deben aprobar el primer parcial o, en su defecto, su recuperatorio. Para escolarizar los alumnos deben cumplir con el 75 % de asistencia a las clases in cluyendo no menos del 50 % de asistencia en los practicos de laboratorio. 13. RÉGIMEN DE PROMOCIÓN Y EVALUACIÓN FINAL: No hay régimen de promoción. La evaluación final es oral/escrita a criterio de los docentes evaluadores y podrá variar en las distintas fechas de examen final de un mismo año lectivo 14. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA -Harper Bioquímica Ilustrada. Murray K, BenderD,Botham K,Kennely P., Roodwell V.,Weill A. Ed: Mac Graw-Hill,29a.edición. 2013. -Introducción al Metabolismo del Animal Poligástrico. Trinchero G, Pintos L. Facultad de Agronomía UBA. 2003 -Bioquímica. Devlin TM. Ed: Reverté SA. 2004 -Fisiología Veterinaria. Cunningham JG,Klein. Ed: Elsevier. 5a.edición.2013 -Molecular Cell Biology. Lodish H, Berk A, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Bretscher A, Ploegh H, Matsudaira P. Ed: Freeman WH. 2007 -Biología molecular d la célula.. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Ed: Garland Science. 5a.edición. 2011. - de robertis y de robertis (h). Fundamentos de biología celular y molecular, 15ª. edición. 2012. El Ateneo, Buenos Aires, Argentina. 15. FIRMA DE DOCENTES: 16. FIRMA DEL DIRECTOR DE LA CARRERA 6
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